Generadores de corriente: qué son, cómo funcionan y para qué sirven.

Los generadores de corriente se usan para producir electricidad y poder usarla en el hogar, en la industria o en diferentes negocios, como una fuente de energía eléctrica alternativa a la suministrada por la red eléctrica. Los generadores son especialmente útiles cuando esta es insuficiente o cuando simplemente estamos en una zona en la que la electricidad es inaccesible por diferentes circunstancias.

A continuación te contamos qué es un generador de corriente, cómo funciona, cuáles son sus principales componentes y cuáles son sus usos más habituales.

¿Qué es un generador?

Un generador de corriente es un dispositivo capaz de suministrar energía eléctrica durante un corte de electricidad, para evitar la discontinuidad de las actividades diarias tanto en la industria, el comercio o el hogar. Existen generadores con diferentes configuraciones eléctricas y físicas según sus distintas aplicaciones.

¿Cómo funciona un generador?

Un generador eléctrico es un dispositivo que convierte la energía mecánica obtenida de una fuente externa en energía eléctrica como salida.

Es importante entender que un generador en realidad no crea energía eléctrica. Lo que hace es utilizar la energía mecánica suministrada para forzar el movimiento de las cargas eléctricas presentes en el cable de sus bobinas a través de un circuito eléctrico externo. Este flujo de cargas eléctricas constituye la corriente eléctrica de salida suministrada por el generador. Para entenderlo, podemos comparar el funcionamiento de un generador con el de una bomba de agua, pues esta es capaz de causar el flujo de agua pero en realidad no «crea» el agua que fluye a través de ella.

Los generadores de corriente actuales funcionan siguiendo el principio de inducción electromagnética descubierto por Michael Faraday en 1831-32. Faraday descubrió que el flujo anterior de cargas eléctricas podría ser inducido moviendo un conductor eléctrico, como un cable que contiene cargas eléctricas, en un campo magnético. Este movimiento crea una diferencia de voltaje entre los dos extremos del cable o el conductor eléctrico, que a su vez hace que las cargas eléctricas fluyan, generando así corriente eléctrica.

Componentes de un generador

Los componentes principales de un generador eléctrico son los siguientes:

1. Motor

El motor es la fuente de la energía mecánica de entrada al generador. El tamaño del motor es directamente proporcional a la potencia de salida máxima que puede suministrar el generador. Hay varios factores que debe tener en cuenta al evaluar el motor de un generador. Uno de ellos es el tipo de combustible utilizado.

Los motores de generadores funcionan con distintos tipos de combustibles, como diésel, gasolina, propano (en forma líquida o gaseosa) o gas natural. Los motores más pequeños generalmente funcionan con gasolina, mientras que los motores más grandes funcionan con diésel, propano líquido, gas propano o gas natural. Algunos motores también pueden operar con una alimentación doble de diésel y gas en un modo de operación de combustible doble.

2. Alternador

El alternador es la parte del generador que produce la salida eléctrica de la entrada mecánica suministrada por el motor. Contiene un conjunto de piezas fijas y móviles encerradas en una carcasa. Los componentes trabajan juntos para provocar un movimiento relativo entre los campos magnético y eléctrico, que a su vez genera electricidad.

El alternador consta de dos partes fundamentales:

Estátor. Es un componente estático que contiene un conjunto de conductores eléctricos enrollados en bobinas sobre un núcleo de hierro.

Rotor. Es el componente en movimiento que produce un campo magnético giratorio alrededor del estátor, provocando una diferencia de voltaje entre los devanados del estátor. Esto produce la salida de corriente alterna (CA) del generador.

¿Qué tener en cuenta al evaluar un alternador?

Los siguientes son los factores que debe tener en cuenta al evaluar el alternador de un generador:

Carcasa de metal o de plástico: un diseño completamente metálico garantiza la durabilidad del alternador. Las carcasas de plástico se deforman con el tiempo y hacen que las partes móviles del alternador queden expuestas. Esto aumenta el desgaste y, lo que es más importante, es peligroso para el usuario.

Rodamientos de bolas o rodamientos de agujas: son preferibles los rodamientos de bolas porque duran más.

Diseño sin escobillas: un alternador que no usa escobillas requiere menos mantenimiento y también produce una potencia más limpia.

3. Sistema de combustible

El tanque de combustible generalmente tiene la capacidad suficiente para mantener el generador en funcionamiento durante un promedio de 6 a 8 horas. En el caso de unidades generadoras pequeñas, el tanque de combustible suele ser una parte de la base del generador o está montado en la parte superior del bastidor del generador.

Cuando se usa un generador a nivel industrial, en ocasiones es preciso instalar un tanque de combustible externo.

4. Regulador de voltaje

Como su nombre indica, este componente sirve para regular el voltaje de salida del generador. A medida que aumenta la salida del generador, el regulador de voltaje produce menos corriente continua. Una vez que el generador alcanza su capacidad operativa total, el regulador de voltaje alcanza un estado de equilibrio y produce solo la corriente continua suficiente para mantener la salida del generador a un nivel operativo completo.

5. Sistemas de enfriamiento y escape

El uso continuo del generador hace que sus diversos componentes se calienten. Por ello, es fundamental contar con un sistema de refrigeración y ventilación para extraer el calor producido en el proceso.

El agua se suele usar como refrigerante para generadores pequeños, y el hidrógeno para las unidades más grandes. En cualquier caso, el generador se debe colocar en un área abierta y ventilada que tenga un suministro adecuado de aire fresco.

En cuanto al sistema de escape, los gases emitidos por un generador son como los gases de escape de cualquier otro motor diésel o de gas y contienen sustancias químicas altamente tóxicas que necesitan ser manejadas adecuadamente. Por lo tanto, es esencial instalar un sistema de escape adecuado para eliminar los gases que cumpla con la legislación y normativa vigente al respecto.

6. Sistema de lubricación

Dado que el generador contiene piezas móviles en su motor, requiere lubricación para garantizar la durabilidad y su funcionamiento sin problemas durante un largo período de tiempo. El motor del generador está lubricado por aceite almacenado en una bomba. En general, se debe verificar el nivel de aceite lubricante cada 8 horas de funcionamiento del generador. También debes verificar si hay fugas de lubricante y cambiar el aceite lubricante cada 500 horas de funcionamiento del generador. En cualquier caso, sigue las instrucciones de uso y mantenimiento específicas de tu generador.

7. Cargador de batería

La función de arranque de un generador funciona  generalmente con batería. 

8. Panel de control

Esta es la interfaz de usuario del generador y contiene disposiciones para tomacorrientes y controles eléctricos. Dependiendo de la marca y modelo del generador, el panel de control ofrecerá diferentes opciones. Algunas de ellas pueden ser el encendido y apagado del generador, indicaciones sobre el motor (como la presión del aceite, la temperatura del refrigerante, el voltaje de la batería, la velocidad de rotación del motor o la duración de la operación), el medidor de corriente o del voltaje de salida, etc.

9. Bastidor

Todos los generadores de corriente cuentan con una carcasa o bastidor que sirve como soporte a su estructura.